漳州薌城聯(lián)十四線仙都大橋跨高速鋼箱梁施工工藝

吳文明，徐傳林

（中交三航（廈門）工程有限公司，福建 廈門 361006）

1 工程概述

漳州薌城聯(lián)十四線過境段公路項目仙都大橋上跨高速公路，橋梁全長192m，寬17.25m，雙向六車道，橋跨布置為55m+85m+45m，上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)。鋼箱梁采用分離式箱梁斷面，單幅橫橋向共為三箱，單箱寬度3.0m，懸臂1.4m，梁高2.3～3.5m，梁高漸變按照i=0.04 漸變。

2 主要重難點與應(yīng)對措施

2.1 主要重難點

（1）分塊吊裝單元最長24.9m、最寬4.2m 左右，為《道路運輸管理辦法》中規(guī)定的超寬超長構(gòu)件，運輸難度較大。（2）鋼箱梁架設(shè)高度超過7.2m，存在較多的高空作業(yè)，如高空吊裝、高空拼裝焊接等，因此高空施工的安全保護是本項目的重點。（3）施工防護措施多。在高空作業(yè)要設(shè)置施工操作安全平臺，在跨線部分上進行焊接作業(yè)時，要對下面通行的高速路面進行重點保護，同時要在高空進行安全防護，防止火花飛落、物體墜落等。（4）部分節(jié)段為跨高速吊裝，吊裝施工期間的安全防護措施及保證高速的正常運營是本項目的重點和難點。

2.2 應(yīng)對措施

（1）鋼箱梁運輸前，應(yīng)實地查勘所有運輸路線，對局部轉(zhuǎn)彎區(qū)域進行實地測量，確保運輸萬無一失，同時提前與高速公路管理部門、交警部門、公路管理部門進行對接，按要求辦理車輛通行手續(xù)，并委托有資質(zhì)的護送單位進行梁段運輸護送。

（2）在加工廠制作與預(yù)拼裝時，對接口進行實物及測量建模預(yù)拼，保證對接環(huán)口精度滿足規(guī)范要求，并在箱梁吊裝前，對半產(chǎn)品進行全面檢查，將可能存在的問題及能在地面處理的問題完全處理掉，減少在高空作業(yè)工作量。

（3）臨時支墩設(shè)計時，在主桿兩側(cè)等位置設(shè)置爬梯、操作平臺及平臺圍欄，確保施工人員人身安全。

（4）為保證高速公路的正常通行，在高速公路外修建臨時通行車道，吊裝施工時對車流進行改道。施工交通組織方案需經(jīng)過專家評審，并經(jīng)上級主管部門批準(zhǔn)后方可實施。

3 鋼箱梁制作

3.1 分塊劃分

（1）分塊原則。①鋼箱梁節(jié)段規(guī)格及重量能滿足運輸要求和現(xiàn)場起重能力要求。②節(jié)段分塊盡可能方便現(xiàn)場安裝，減少現(xiàn)場工作量，以縮短施工周期，盡可能減少對高速交通影響。③節(jié)段分塊不可對鋼箱梁結(jié)構(gòu)造成影響，分段線避開隔板500mm 以上，分段線頂、底、腹板錯開200mm 以上[1]。盡可能減少現(xiàn)場焊縫，以保證鋼箱梁質(zhì)量。

（2）縱向劃分。仙都大橋鋼箱梁縱向原設(shè)計按8段進行劃分，分段編號為A、B、C、D、E、F、G、H，分段示意圖如圖1 所示。

圖1 仙都大橋鋼箱梁縱向分段示意圖（單位：m）

（3）橫向分塊。橫向擬分3 箱、2 連接段、2 懸挑段進行劃分。

3.2 鋼箱梁制作

本工程鋼箱梁在車間采用倒做法，即把面板鋪底倒著進行整體拼裝，成形后橫向分為三箱拆開翻身。主要工藝流程：原材料采購及全面檢驗→鋼板噴沙、涂車間底漆，并整理各零件下料尺寸清單→各零部件放樣、下料與矯正→制作各部件→按設(shè)計起拱要求，搭設(shè)總體拼裝平臺→面板按對應(yīng)位置鋪上拼裝平臺并臨時固結(jié)起來→鋪裝U 型肋→鋪裝橋面中間隔板→鋪裝箱梁內(nèi)橫隔板及縱隔板→分別拼裝每個箱梁的直腹板→鋪裝箱間橫梁→鋪裝底板及縱肋→檢測外形尺寸→焊接與檢測→拆開、梁翻身→焊接→焊縫檢測及外觀檢測→清理噴點、打磨焊縫周邊氧化皮及油漆損壞部位→涂刷底漆及中間漆→打磨好現(xiàn)場對接坡口→運抵現(xiàn)場對接。

3.3 焊接與檢測

（1）主構(gòu)件均采用開坡口的熔透CO2氣保焊或埋弧焊，其他次要構(gòu)件的角焊縫采用不熔透的手工焊接。桿件對接板的焊縫應(yīng)錯開，不能在同一斷面上。

（2）采用多層焊接，每層焊縫的高度≤4～5mm，以減少焊接內(nèi)應(yīng)力和變形。

（3）焊接前，做對接焊縫的焊接工藝評定試驗，該工程主要鋼板厚度為16 mm、24 mm、28mm、32mm 四種，選擇24 mm進行焊接試驗。焊接試件應(yīng)嚴(yán)格按施工工藝要求進行制作，工藝檢驗評定合格后方能開始大面積施焊。

（4）焊接時對于中長焊縫采用對稱施焊，對于長的角焊縫采用分中逐步退焊法、跳焊法或交替法，同時宜采用小電流焊接，以減少焊接應(yīng)力，減少焊接變形。

（5）焊縫施焊冷卻后必須進行外觀質(zhì)量檢查，對接焊縫的高度、余高、角焊縫的焊腳高度等數(shù)據(jù)必須符合設(shè)計和規(guī)范要求，焊縫的紋路應(yīng)均勻，不得存在裂紋現(xiàn)象，且應(yīng)未存在夾渣、焊瘤、熔合、燒穿、咬邊、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物。

（6）焊接完成后應(yīng)按自檢、互檢、專檢等程序進行檢驗。所有焊縫都必須冷卻后在全長范圍內(nèi)進行外觀質(zhì)量檢查，并做好檢查記錄。應(yīng)在焊縫外觀檢驗合格，并待焊縫冷卻至室溫24h 后進行無損燙傷檢測。對無損探傷檢驗不合格的，必須對該梁上的同類焊縫全部進行無損探傷檢查。并對有超標(biāo)缺陷的焊縫進行返修，返修部位仍需進行100%的無損探傷，且符合設(shè)計和規(guī)范規(guī)定。

3.4 除銹防腐

鋼材下料前需進行噴沙除銹，噴一道環(huán)氧富鋅底漆，再進行下料編號，后續(xù)拼裝。涂裝部位按照鋼箱梁外表面、鋼箱梁內(nèi)表面、鋼橋面3 類分別進行噴漆。

3.5 鋼箱梁組裝與預(yù)拼裝

鋼箱梁節(jié)段采用工裝法，以胎架為建造平臺，用計算機放樣，以保證胎架線型準(zhǔn)確，并有足夠的強度和剛度，以面板外表面為建造基面進行建造與拼裝。

4 鋼箱梁運輸

4.1 運輸部署

由于運輸?shù)匿撓淞簽槌瑢挸L部件，應(yīng)提前將運輸方案上報高速交警部門審批。鋼箱梁塊裝上運輸車輛后，應(yīng)根據(jù)梁塊的外型、重心，合理選擇捆扎點，采用4 個3t 葫蘆捆扎并加固，必須確認(rèn)捆扎牢固后才能起運。運輸過程中，鋼箱梁上懸掛爆閃燈和示寬燈，外側(cè)粘貼反光膜等標(biāo)示提醒。

在鋼箱梁運輸過程中，運輸車輛應(yīng)保持勻速行進，時速控制在40～60km。由于本工程鋼箱梁梁塊超長（24.9m）、超寬（4.2m），須選擇轉(zhuǎn)彎半徑較大的線路上行駛，同時運輸車輛的前后應(yīng)有引路車和護送車一路隨行。為避免交通堵塞，應(yīng)選擇車流量較少的時段運行，以保證運輸工作順利進行。

4.2 設(shè)計運輸線路

鋼箱梁預(yù)制場→高速收費站→沈海高速→漳州樞紐→漳州北連接線→天寶樞紐→廈蓉高速→B 道臨時開口→施工地點。

5 鋼箱梁安裝

5.1 安裝工藝流程

臨時支架架設(shè)→吊車就位起吊→梁段吊裝就位→梁段微調(diào)與檢查→環(huán)縫組裝→檢查→環(huán)縫焊接→外觀檢查、無損檢驗、試板試驗→嵌補件組焊→外觀檢查、無損檢驗→下一道工序。

5.2 箱梁吊裝程序

（1）左右幅箱梁同時施工，A～C 節(jié)段鋼箱梁運至施工現(xiàn)場，按A →B →C 順序吊裝至臨時墩墩頂上，做臨時固定。

（2）按H →G →F 的順序吊裝鋼箱梁至臨時墩墩頂上，做臨時固定。

（3）吊裝E、F 節(jié)段箱梁，至臨時墩墩頂上，做臨時固定。

（4）分塊箱梁吊裝完畢后，將每一片箱梁拼裝接頭調(diào)整至設(shè)計要求位置，按施工工藝及規(guī)范要求完成拼接接頭施焊，余量修正段在最后施焊。

（5）臨時支墩安裝前，需征得福建省高速公路集團有限公司漳州管理分公司、漳州高速公路交通執(zhí)法支隊同意后，在確保單幅一車道通行的情況下，利用晚上的時間布置交通疏導(dǎo)設(shè)施、防撞設(shè)施，對高速公路交通進行導(dǎo)流。

（6）安裝完成后應(yīng)報監(jiān)理及業(yè)主驗收，驗收合格后方可拆除高速上及高速外的臨時支墩，整理場地并恢復(fù)交通。

5.3 箱梁吊裝方法

（1）據(jù)設(shè)計要求及工程實施的具體安排，全橋鋼箱梁8 節(jié)×3 箱共24 節(jié)段，擬采用400t 汽車吊機進行安裝，工作幅度不夠時吊機可多次打腿。為防止吊裝時變形，每個節(jié)段箱梁焊接4 個吊耳，吊點必須設(shè)置在腹板與橫隔板相交處，其中最重的節(jié)段約為66.1t。

（2）吊車就位后運輸車就位，指揮工指揮吊車將梁段進行試吊，將梁段吊離運輸車約300mm 高度后梁段靜置，檢查各吊具及起重機是否正常工作，無安全隱患后運輸車駛離。

（3）指揮工指揮吊車將梁段起吊至約高于就位點標(biāo)高500mm 后，吊車主臂才能緩慢旋轉(zhuǎn)。施工人員在地面通過事先綁扎好的繩索配合吊車?yán)瓌恿憾危怪粫^大晃動，并防止梁段與吊臂碰撞。

（4）吊臂回轉(zhuǎn)至安裝位置上空，主臂停止回轉(zhuǎn)，梁段通過繩索穩(wěn)定，指揮工指揮將梁段緩慢落下，使梁段與臨時拼裝平臺上測定的調(diào)整墊塊接觸后讓吊車維持60%的受力狀態(tài)并保持穩(wěn)定，檢查各支點是否均勻接觸，梁段位置通過經(jīng)緯儀測定中軸線位置，水準(zhǔn)儀測定梁段各點標(biāo)高。位置若有偏差則讓吊車將梁段吊離約10mm 位置，通過螺旋千斤頂、撬杠、花籃螺絲等工具調(diào)整梁段位置后梁段再次下落測量，反復(fù)調(diào)整至要求位置后梁段正式落位并用碼板做臨時固定，待梁段放置穩(wěn)定后吊車方可落索。

5.4 合龍段施工

該工程根據(jù)架設(shè)順序留中間跨跨中1 段作為合龍段，為預(yù)防現(xiàn)場墩位偏差過大及現(xiàn)場焊接收縮，每個合龍段預(yù)留100mm 的工藝量，待現(xiàn)場架設(shè)合龍時，根據(jù)現(xiàn)場測量的實際尺寸配切至合理尺寸架設(shè)完成。待現(xiàn)場其他鋼箱梁架設(shè)完成后，用鋼卷尺測量現(xiàn)場架設(shè)調(diào)整完成后鋼箱梁之間的間距，用全站儀校核，準(zhǔn)確無誤后，在合龍段上精確劃線，用半自動小車精確切割坡口，手工打磨平整，梁段尺寸檢驗無誤后開始吊裝合同段。考慮到夏季高溫施工，合龍段尺寸測量應(yīng)考慮在晚上或早晨溫度較低時測量，以減少溫度對梁段長度和測量誤差的影響。

6 結(jié)束語

綜上所述，文章結(jié)合工程實例，對鋼箱梁施工的重難點、應(yīng)對措施、施工工藝、焊接工藝、吊裝工藝進行了探討，可供類似工程參考和借鑒。